O’quv qo‘llanma «Texnologik jarayonlar va ishlab chiqarishni avtomatlashtirish va boshqarish» yo‘nalishi bo‘yicha bakalavrlarni tayyorlashdagi «Avtomatlashtirishning texnik vositalari» fanidan adabiyot sifatida tayyorlangan. O‘quv qo‘llanmada avtomatashtirishning texnik vositalari fan doirasida ochib berilgan. Ularni yoritishda tizimlaridagi joylashish ketma-ketligiga moslashtirilgan. O‘quv qo‘llanma bakalavrlar, magistrlar va shu sohada shug‘ullanadigan muhandislar uchun mo‘ljallangan.
Приведённый ознакомительный фрагмент книги «Avtomatlashtirishning texnik vositalari. O’quv qo’llanma» предоставлен нашим книжным партнёром — компанией ЛитРес.
Купить и скачать полную версию книги в форматах FB2, ePub, MOBI, TXT, HTML, RTF и других
II BOB. AVTOMATIK BOSHQARUV TUZILMALARI STRUKTURASI
2.1. ABT ning maqsadi, funksiyalari va vazifalari
Boshqarish bu — obyektning holati to‘g‘risidagi ma’lumotlarga asoslangan, faoliyat ko‘rsatish maqsadiga muvofiq obyektning ishlashini saqlash yoki yaxshilashga qaratilgan harakatlar majmuini tanlashdir.
ABT texnologik boshqaruv obyektida boshqaruv harakatlarini ishlab chiqish va amalga oshirish uchun mo‘ljallangan. ABT faoliyatining maqsadi texnologik jarayonni bir qator aniq mezonlar bo‘yicha optimallashtirishdir.
ABT funksiyalarining uchta asosiy sinfi mavjud.
Boshqarish funksiyalari:
— texnologik o‘zgaruvchilarni og‘ish orqali tartibga solish (teskari aloqa bilan tizimlar tomonidan amalga oshiriladi);
— uskunalar guruhini mantiqiy boshqarish;
— optimal boshqarish (boshqaruv obyekti jarayonlari parametrlari bo‘yicha belgilangan maqsad funksiyasining ekstremumiga erishish uchun amalga oshiriladi);
— adaptiv boshqaruv (texnologik jarayon parametrlari o‘zgarganda avtomatik boshqaruv tizimining parametrlari o‘zgaradi).
Axborot funksiyalari:
— axborotni to‘plash, qayta ishlash va uzatish;
— texnologik parametrlarni markazlashtirilgan nazorat qilish va o‘lchash;
— jarayon parametrlarini (holat o‘zgaruvchilari va boshqalar) bilvosita o‘lchash (hisoblash);
— operativ xodimlarga ma’lumotlarni shakllantirish va berish;
— tegishli boshqaruv tizimlariga ma’lumotlarni tayyorlash va uzatish.
Ikkilamchi funksiyalar:
— ABT apparat va dasturiy ta’minotiga texnik xizmat ko‘rsatish va nazorat qilish
Nazorat savollari
1. Avtomatlashtirishning maqsadi nimada?
2. Avtomatlashtirishning funksiyalarini sanab o‘ting.
3. Avtomatlashtirishning axborot funksiyalari nimada?
4. Axborot funksiyalarini sanab bering.
2.2. ABT sinflari
ABT quyidagi sinflarga bo‘linadi:
— Lokal boshqaruv tizimlari;
— markazlashtirilgan boshqaruv tizimlari;
— taqsimlangan boshqaruv tizimlari.
Barcha murakkab tizimlarning ajralmas qismi bo‘lgan eng oddiy tuzilma (2.1-rasm) teskari aloqaga ega bo‘lgan avtomatik lokal boshqaruvchi (masalan, turbinaning tezligini boshqaruvchi).
2.1-rasm. Lokal regulator va obyektning sxemasi: a — teskari aloqa omili; BR — boshqaruv bloki yoki Lokal regulator
Sensor tomonidan aylantirilgan obyekt haqidagi chiqish ma’lumotlari taqqoslash elementiga beriladi. Belgilangan nuqtadan va sensor chiqishidagi signallar o‘rtasidagi farq boshqaruv xatosi signalini hosil qiladi, unga ko‘ra boshqaruv bloki ishlaydi va obyektga boshqaruv signalini hosil qiladi.
Nazorat maqsadi: belgilangan funksiyaning samaradorligini oshirish uchun obyektning ishlashini tartibga solish uchun minimal xato va maksimal tezlik bilan erishish. Maqsadga lokal regulator yordamida erishiladi. Ko‘pincha, lokal boshqaruvchining yagona konstruktsiyasida nazorat qilish maqsadida signallarni qabul qilish, uzatish va o‘zgartirishning barcha funksiyalarini bajarish vositalari birlashtirilgan.
Boshqarishda ishonchlilik hali ham asosiy boshqaruv tizimlarida «muhim chegara» sifatida e’tiborga olinadi. Lokal ABT sxemasi yuqorida keltirilgan (2.2-rasm).
Lokal ABT ning blok sxemasi rasmda ko‘rsatilgandek (2.2. rasm) berk bo‘lgan elementlar yig‘indisidan iborat rostlash qurilmasiga ega klassik tizimdir. Sxemada nuqtali o‘qlar qaror qabul qiluvchiga aloqa qurilmalari va qo‘lda boshqarish orqali to‘g‘ridan-to‘g‘ri ijro etuvchi qurilmaga harakat qilish imkonini beruvchi yo‘lni ko‘rsatadi. Zaryriy holatlarda qo‘lda boshqarish qo‘llaniladi:
— favqulodda vaziyatlarni hal qilish;
— boshqariladigan obyektda katta o‘zgarishlarga yo‘l qo‘ymaslik.
Bunday holda, qo‘lda boshqarish yuqori ishonchlilik koeffitsientiga ega bo‘lishini ta’minlaydi.
2.2 — rasm. Lokal ABT ning strukturaviy diagrammasi.
AQ — interfeys yoki aloqa qurilmasi (Ethernet, RS-485 interfeysi va boshqalar), QB — qo‘lda boshqarish, BQ — bajarish qurilmasi, TBO — texnologik boshqarish obyekti, D — datchik, LR — local rostlagich (kontroller), O — operator (texnolog). LR — lokal kontroller, odatda bir nechta kirish va chiqishlarga ega (sensorlar va sensorlarni normallashtirish, kompyuterdan ma’lumotlarni uzatish, belgilangan parametrni sozlash). U boshqarish tizimini asosiy elementi hisoblanadi.
Avtomatlashgan tizimlar sxemasini quyidagicha ifodalash mumkin:
2.3 — rasm. Avtomatik boshqarish tizimining blok sxemasi
2.2.1. Markazlashtirilgan ABT
Markazlashtirilgan ABT bir kanalli (2.3-rasm) va ko‘p kanalli (2.4-rasm) bo‘lishi mumkin. Raqamlardagi ovallar ko‘p yadroli aloqa kanallarini ko‘rsatadi.
Markazlashtirilgan yagona kanal tizimi
Tizim shunday tuzilganki, barcha qarorlar datchiklar va bajarish qurilmalari bilan bitta aloqa kanali orqali ulangan yagona markaziy boshqaruv organi tomonidan qabul qilinadi. Bunday tuzilma tarihan rivojlangan bo‘lib, uning mafkurasi asosan qo‘l tizimlarini takrorlaydi, masofadan boshqarish pulti bilan. Boshqaruv obyekti va u bilan bog‘liq hal qilinishi kerak bo‘lgan muammolar murakkablashishi bilan aloqa kanali orqali axborot oqimi kuchayadi. Tizimning ma’lum darajada murakkabligidan boshlab, markaziy boshqaruvchining imkoniyatlari yetarli bo‘lmasligi mumkin. Bu esa tizimga ko‘p kanalli markazlashgan ko‘p kanalli texnologiyalarni qo‘llashga olib keladi.
2.4 — rasm.Markazlashgan avtomatik boshqarish tizimining blok sxemasi
2.5 — rasm. Bir kanalli tizimning funksional sxemasi: SNQ — signal berish, nazorat qurilmasi, TQ — topshiriq (zadaniya) berovchi qurilma, MP — markaziy pult, IQ» — ikkilamchi o‘zgartirgich, MB — masofadan boshqarish, MKB — mantiqiy komandali boshqarish, LR — local rostlagich, BQ — boshqarish qurilmasi, BM — boshqarish mexanizmi, TBO — texnologik boshqarish obyekti, D — datchik.
Markazlashtirilgan ko‘p kanal tizimi
Ko‘p kanalli ABTda markaz to‘g‘ridan-to‘g‘ri ABT ishlashiga ta’sir qiluvchi ko‘plab texnologik zanjirlarning fikr-mulohazalarini nazorat qiladi. Kanal boshqaruvchisi ma’lumotni ko‘p qatorlarga ajratadi. Kanal kaliti ma’lumotni bir qatorga «hatlash» uchun ishlatiladi.
Ma’lumotni uzatish uchun ko‘plab kanallar mavjud bo‘lganda, natijada ko‘plab fizik ulanishlar mavjud. Biroq, simli liniyalar kabi ulanishlar soni bo‘yicha cheklovlar mavjud. Aloqa vositalariga texnik cheklovlar va kanallar soni bo‘yicha iqtisodiy cheklovlar mavjud.
Shuning uchun kanallarni multiplekslash qo‘llaniladi (vaqt yoki chastota bo‘yicha). Ko‘p kanalli ABT da ikkita ma’lumot oqimini ajratish mumkin: obyektdan va obyektga. Markaziy protsessor (CPU) butun tizimning markazidir. Biz protsessor to‘g‘ridan-to‘g‘ri nazorat qiladi, yoki obyektga ta’sir qiladigan impulslar ishiga halaqit beradi deb taxmin qilinadi.
Markazlashtirilgan ko‘p kanalli avtomatlashtirilgan tizimga quyidagini misol qilish mumkin:
rasm.Markazlashtirilgan ko‘p kanalli avtomatlashtirilgan tizim
Keltirilgan blok sxemada ko‘p kanalli makazlashgan boshqarish tizimi ifodalangan. Boshqarish bloki sifatida kompyuter foydalanilgan.
2.2.2. Taqsimlangan boshqarish tizimlari
Zamonaviy boshqarish tizimlarini asosiy qismlarini taqsimlangan boshqarish tizimlari tashkil etadi. Taqsimlangan boshqarish tizimlarida boshqarish obyektidagi boshqarish nuqtalari (boshqarish parametrlari) xarakteriga qarab taqsimlanib, turli boshqarish kontrollerlariga bog‘laniladi. Kontrollerlar yuqori boshqarish blokidan olingan «topshiriq» asosida o‘ziga bog‘langan texnologik parametrlarni nazorat qiladi va boshqaradi. Taqsimlangan boshqarish tizimiga quyidagi blok sxemani misol qilish mumkin:
1. Avtomatlashtirilgan tizimlar qanday bo‘limlardan iborat bo‘ladi?
2. Chiziqli boshqarish tizimlari qayerlarda qo‘llaniladi?
3. Lokal boshqarish tizimlari nima?
4. Markazlashgan boshqarish tizimlari nima?
5. Taqsimlangan tizimlarni tushuntiring.
6. Obyekt deganda nima tushuniladi?
2.3. Texnologik jarayonlarni avtomatlashtirilgan boshqarish tizimlari
TJ ABT ning maqsad va vazifalari:
Tizim faoliyatining aniq maqsadlarini aniqlash jarayonlarni boshqarishning avtomatlashtirilgan tizimini loyihalashning asosiy vazifasi hisoblanadi. Quyidagi maqsadlarni shakllantirish mumkin:
— yoqilg‘i, xomashyo, materiallarni tejash;
— TBO xavfsizligini ta’minlash;
— ishlab chiqarilgan mahsulot sifatini oshirish;
— ishlab chiqarish mehnati narxini pasaytirish;
— uskunaning optimal yuklanishiga erishish;
— TBO ish rejimlarini optimallashtirish.
TJ ABT funksiyalari ma’lum bir boshqaruv maqsadiga erishishga qaratilgan tizim harakatlarining to‘plamidir. Tizim harakatlari majmui deganda tizim qismlari tomonidan bajariladigan operatsiyalar va harakatlar ketma-ketligi tushuniladi.
TJ ABT funksiyalari quyidagi sinflarga bo‘linadi:
— menejer;
— informatsion;
— yordamchi.
Nazorat funksiyasining natijasi nazorat harakatlarini ishlab chiqish va amalga oshirishdir. Nazorat harakatlarini ishlab chiqish — mavjud ma’lumotlarga asoslanib, ulardan eng oqilonasini tanlashdir.
Amalga oshirish ishlab chiqilgan nazorat harakatlarini amalga oshirish bo‘yicha harakatlardan iborat. TJ ABT dagi «ishlab chiqish» va «amalga oshirish» tushunchalarining farqi ularni amalga oshiradigan sub’ektlarning (elektron kompyuter yoki operator) ajralishi bilan bog‘liq.
TJ ABT boshqaruvining asosiy funksiyalari:
— individual texnologik parametrlarni tartibga solish;
— texnologik operatsiyalar yoki agregatlarni bir davrli mantiqiy nazorat qilish;
— uskunalar guruhini dasturiy mantiqiy nazorat qilish;
— barqaror yoki vaqtinchalik texnologik rejimlarni yoki TJ ning alohida bosqichlarini optimal boshqarish;
— umuman obyektni moslashuvchan boshqarish.
Avtomatlashtirilgan jarayonni boshqarish tizimining axborot funksiyasining mazmuni ABO holati to‘g‘risidagi ma’lumotlarni to‘plash, qayta ishlash va tezkor xodimlarga taqdim etish yoki ushbu ma’lumotlarni keyingi qayta ishlash uchun uzatishdir. Asosiy axborot funksiyalari quyidagilarni o‘z ichiga oladi:
— texnologik parametrlarni markazlashtirilgan nazorat qilish va o‘lchash;
— jarayon parametrlarini (texnik va iqtisodiy ko‘rsatkichlar, ichki o‘zgaruvchilar va boshqalar) bilvosita o‘lchash (hisoblash);
— operativ xodimlarga ma’lumotlarni shakllantirish va berish;
— tegishli boshqaruv tizimlariga axborot tayyorlash va uzatish;
— ABO va uning jihozlari holatining umumlashtirilgan bahosi va prognozi.
Axborot va nazorat funksiyalari asosiy bo‘lib, ular ma’lum bir iste’molchiga (TOU, operatsion xodimlar, tegishli avtomatlashtirilgan boshqaruv tizimlari va boshqalar) qaratilgan.
Avtomatlashtirilgan jarayonlarni boshqarish tizimlarining yordamchi funksiyalari tizim ichidagi vazifalarni hal qilishni ta’minlaydi va tizimdan tashqarida iste’molchiga ega emas. Ular texnologik jarayonlarni boshqarishning avtomatlashtirilgan tizimining texnik vositalari (AVT) majmuasining ishlashini ta’minlaydi.
TJ ABT tasnifi:
— markazlashtirilgan;
— taqsimlangan.
Nazorat savollari
1. Texnologik jarayonlarni avtomatlashtirishdan maqsad nima?
2. TJ ABT funksiyalari qanday sinflarga bo‘linadi?
3. TJ ABT boshqaruvining asosiy funksiyalari nimalardan iborat?
4. TJ ABT axborot funksiyalari nimalarni o‘z ichiga oladi?
2.4. Markazlashtirilgan jarayonlarni boshqarish tizimlari
Markazlashtirilgan texnologik boshqaruv tizimlarida markaziy boshqaruv postining kompyuter xonasida bitta elektron qurilma (kompyuter) o‘rnatilgan.
TJ ABT funksiyalarini amalga oshirish rejimiga ko‘ra, ular quyidagilarga bo‘linadi:
1. TJ ABT boshqaruv funksiyalarini avtomatlashtirilgan tarzda bajaruvchi
Bunday avtomatlashtirilgan jarayonlarni boshqarish tizimlarida operator-texnolog qaror ishlab chiqadi (yoki qabul qiladi) va (yoki) nazoratni amalga oshiradi. Quyidagi tiplar mavjud:
1.1. Kompyuter tizimi (KT) axborotchi funksiyasini o‘taydi, bajarish qo‘lda boshqariladigan TJ ABT. Inson nazorat harakatlarini tanlaydi va amalga oshiradi.
1.2. «Maslahatchi» rejimida KT bilan TJ ABT. Bu erda KT kiritilgan ma’lumotlarni tahlil qiladi, optimal yechimni qidiradi, vizual displey qurilmalarini (VDQ) boshqarish bo‘yicha tavsiyalar (maslahat) beradi. Operator-texnolog maslahati va o‘ziga ko‘ra nazoratni tanlaydi va amalga oshiradi.
2.8 — rasm. TJ ABT strukturasi. TBO — texnologik boshqarish obyekti, ARQ — avtomatik rostlash qurilmasi, AXK — axborot hisoblash kompleksi, AIJ — avtomatlashgan ish joyi.
Bunday avtomatlashtirilgan jarayonni boshqarish tizimining blok sxemasi 2.5-rasmda ko‘rsatilgan., bunda quyidagi belgilar kiritiladi: — operator-texnologning avtomatlashtirilgan ish joyi; ART — avtomatik rostlash tizimlari. Boshqaruv panelidan operator-texnolog ART sozlamalarini o‘rnatadi. Teskari ARTga informatsiyalar bevosita manbalaridan olinadi.
Nazorat savollari
1. TJ ABT qanday turlarga bo‘linadi?
2. Rostlash qurilmasi nima?
3. Mnemosxema nima?
4. Yuqori ABT nima?
Приведённый ознакомительный фрагмент книги «Avtomatlashtirishning texnik vositalari. O’quv qo’llanma» предоставлен нашим книжным партнёром — компанией ЛитРес.
Купить и скачать полную версию книги в форматах FB2, ePub, MOBI, TXT, HTML, RTF и других